GCS2323數(shù)字式電磁啟動器保護測控裝置

1、GCS2323數(shù)字式電磁啟動器保護測控裝置說明書南京國辰電氣控制有限公司目 錄一 概述1二 技術參數(shù)1額定參數(shù)12.2 主要技術性能12.3 絕緣性能22.4 抗電磁干擾性能32.5 機械性能3三 裝置功能4四 裝置硬件44.1 保護CPU 模塊44.2 人機對話模塊54.3 開入開出模塊54.4 電源模塊5五. 保護原理及整定說明55.1 短路保護55.2 過載反時限保護65.3 三相不平衡保護75.4 低電壓保護75.5 過電壓保護85.6 漏電閉鎖保護85.7 溫度保護85.8 瓦斯保護95.9 風電閉鎖保護95.10 聯(lián)控10六 試驗功能11七 用戶接線說明11八 人機接口系統(tǒng)的使用方

2、法128.1 實時循環(huán)顯示菜單說明128.2 主菜單操作說明13子菜單操作說明14九各部件安裝尺寸20十保護裝置清單表22十一典型接線原理圖23一 概述GCS2323數(shù)字式電磁啟動器保護測控裝置是在多年實踐應用和運行經驗的基礎上，采用32位高速DSP數(shù)字處理技術，為各系列礦用隔爆型低壓配電柜研制推出的新一代專門設計的集保護、測控、通信一體化裝置，廣泛適用于電力、煤礦、水利、石油、化工等行業(yè)3300V及以下電壓等級的含有爆炸性氣體(甲烷)和煤塵、粉塵等特殊環(huán)境，是實現(xiàn)煤礦井下電力自動化控制的終端設備，具有CAN及RS485雙通信接口，以實現(xiàn)供電系統(tǒng)的各種保護功能及自動化控制功能。開放的通信平臺，

3、方便與各種通信分站連網，可以真正的實現(xiàn)煤礦井下電力自動化控制要求。裝置能與380V、660V、1140V、3300V額定電壓等級，額定電流可至1000A 的各種型號的電磁啟動器配套使用，可替代傳統(tǒng)各型模擬保護器和微電腦保護器，也可用于老電磁啟動器的更新、改造。二 技術參數(shù)額定參數(shù)2.1.1 工作電源額定電壓：交流100V、50Hz，來自電壓變壓器的輸出電壓供電。該裝置在交流電壓70V220V范圍內變化時能正常工作。2.1.2 額定交流數(shù)據a) 交流電壓 ：380V、660V、1140V、3300Vb) 交流電流：<1000A c) 額定頻率：50Hz2.1.3 功率消耗a) 直流回路：正

4、常工作時不大于20W，裝置動作時不大于25W。b) 交流電壓回路：每相不大于c) 交流電流回路：每相不大于；2.2 主要技術性能2.2.1 采樣回路精確工作范圍及誤差見表1表1 采樣回路精確工作范圍及誤差電量保護回路測量范圍額定誤差三相電壓0V1500V±5%三相電流5A8000A±5%測量回路的基準值為額定值時的誤差為額定誤差。2.2.2 過載能力交流電流回路：2倍額定電流，連續(xù)工作； 10倍額定電流，允許10秒； 交流電壓回路：1.2倍的額定電壓，連續(xù)工作。2.2.3 接點容量出口觸點容量：5A/250VAC 5A/30VDC 2.2.4 各類元件定值誤差電流元件定值誤

5、差：<±5%電壓元件定值誤差：<±5%時間元件:<±50ms方向元件角度誤差：<±5度2.2.5 整組動作時間(包括繼電器固有時間)速動段的固有動作時間：倍整定值時，誤差不大于50ms2.3 絕緣性能2.3.1 絕緣電阻裝置的帶電部分和非帶電部分及外殼之間以及電氣上無聯(lián)系的各電路之間用開路電壓500V 的兆歐表測量其絕緣電阻值，正常試驗大氣條件下各等級的各回路絕緣電阻不小于20M。2.3.2 介質強度在正常試驗大氣條件下，裝置能承受頻率為50Hz 、電壓2000V 歷時1 分鐘的工頻耐壓試驗而無擊穿閃絡及元件損壞現(xiàn)象。試驗過程中任

6、一被試回路施加電壓時其余回路等電位互聯(lián)接地。2.3.3 沖擊電壓在正常試驗大氣條件下，裝置的電源輸入回路、交流輸入回路、輸出觸點回路對地以及回路之間能承受的標準雷電波的短時沖擊。電壓試驗開路試驗電壓5kV。2.3.4 耐濕熱性能裝置應能承受GB/T 2423.9 規(guī)定的恒定濕熱試驗。試驗溫度40±2、相對濕度93%±3%、試驗時間為48h，在試驗結束前2小時內根據2.3.1 的要求測量各導電電路對外露非帶電金屬部分及外殼之間電氣上不聯(lián)系的各回路之間的絕緣電阻，絕緣電阻不小于。介質耐壓強度不低于2.3.2 規(guī)定的介質強度試驗電壓幅值的75%。2.4 抗電磁干擾性能2.4.1

7、脈沖干擾裝置能承受規(guī)定的干擾試驗。試驗電壓頻率為100kHz 和1MHz，試驗電壓為共模2500V、差模1000V的衰減振蕩波。試驗時給被試裝置預先施加電源。按GB/T14598.13 第3.1.1 的表所列臨界條件疊加干擾試驗電壓裝置不誤動不拒動。2.4.2 快速瞬變干擾裝置能承受6 標準規(guī)定的IV 級4kV快速瞬變干擾試驗。2.4.3 靜電放電裝置能承受GB/T 14598.14-1998 標準規(guī)定的IV 級空間放電15kV 、接觸放電8kV 靜電放電試驗。2.4.4 輻射電磁場干擾裝置應能承受GB/T 14598.9-1995 標準規(guī)定的嚴酷等級為III級的輻射電磁場干擾試驗。2.4.5

8、 浪涌通過GB/T 17626.5 1999 標準規(guī)定的浪涌沖擊抗擾度III級干擾試驗(共模2000V、差模1000V)。2.5 機械性能2.5.1 振動裝置能承受GB/T 7261-2000繼電器及裝置基本試驗方法 規(guī)定的嚴酷等級為1 級的振動響應試驗；裝置能承受GB/T 7261-2000 規(guī)定的嚴酷等級為1 級的振動耐久試驗。2.5.2 沖擊裝置能承受GB/T 7261-2000 規(guī)定的嚴酷等級為1 級的沖擊響應試驗；裝置能承受GB/T 7261-2000 規(guī)定的嚴酷等級為1 級的沖擊耐久試驗。2.5.3 碰撞裝置能承受GB/T 7261-2000 規(guī)定的嚴酷等級為1級的沖擊碰撞試驗。2

9、. 環(huán)境條件a) 環(huán)境溫度工作溫度：-25- +55貯存溫度：40 - +85b) 相對濕度：最濕月的月平均最大相對濕度為90% 同時該月的月平均最低溫度為25且表面無凝露最高溫度為+40時,平均最大相對濕度不超過50%c) 大氣壓力：66kPa110kPa 。三 裝置功能保護功能監(jiān)控功能其他功能通信功能短路保護過載保護三相不平衡保護斷相保護漏電閉鎖低電壓保護過電壓保護瓦斯保護風電閉鎖溫度保護遙測：三相電流、三相電壓、系統(tǒng)電壓、有功、功率因數(shù)、漏電電阻、瓦斯?jié)舛取囟鹊?。遙信：開關位置、瓦斯、風電閉鎖等。遙脈：計算電度遙控：本電磁啟動器開關遙控合閘和分閘。級聯(lián)：具備聯(lián)控功能。與主站對時遠方修改

10、保護定值保護事件存儲開關量事件存儲SOE事件存儲電度量存儲遠方信號復歸現(xiàn)場模擬試驗功能CAN：1路RS485：1路四 裝置硬件 裝置的硬件部分采用模塊化設計，主要有保護CPU模塊、人機對話模塊、開入開出模塊、電源模塊四部分組成，各模塊之間連接可靠，性能穩(wěn)定，根據各廠家電磁啟動器開關的不同，人機對話模塊可分開安裝，也可一體安裝，使用非常靈活，方便與不同的電磁啟動器開關配套。4.1 保護CPU 模塊保護CPU模塊采用32位DSP+CPLD核心高速數(shù)據處理器。可以實現(xiàn)每秒80兆次浮點運算，64K x 16位片內RAM存貯器；64K x 16位EPROM存貯器，存貯固化程序，1024 x8位存儲定值安

11、全可靠。保護CPU 模塊采用的數(shù)據采集部分由高可靠性的高精度的A/D轉換器及硬件加軟件數(shù)字濾波回路組成。A/D 轉換芯片具有轉換速度快、采樣偏差小、超小功耗及穩(wěn)定性好等特點。本裝置的采樣回路可通過軟件調節(jié)采樣精度具備高度的可靠性。保護CPU 模塊采用了多層印制板及表面封裝工藝，外觀小巧、結構緊湊、大大提高裝置的可靠性及抗電磁干擾能力。4.2 人機對話模塊顯示模塊是基于CPU開發(fā)的人機界面，它可以提供128X64的寬溫液晶（液晶的背光節(jié)電設計），中文漢化顯示，通俗易懂，支持6個LED位置顯示燈分別顯示當前運行狀態(tài)?？膳c主機一體裝配，也可獨立分開裝配，顯示模件可用于設備的人機交互, 完成鍵盤處理、

12、液晶顯示等功能。插件上的顯示窗口采用3行×16漢字的液晶顯示器，人機界面清晰易懂，同時還配置了豐富的燈光指示信息使本裝置的運行信息更為直觀。RS485通信接口采用屏蔽雙絞線。人機對話模塊與保護CPU模塊之間的通信連接件采用專用接插件，使裝置運行更加可靠。4.3 開入開出模塊開入部分包括電壓、電流輸入和開關量輸入兩個部分。開出部分包括分勵脫扣的保護動作出口、用于遙控跳閘的跳閘控制出口、用于遙控合閘的合閘控制出口、用于模擬試驗的試驗出口以及信號出口等。4.4 電源模塊裝置供電由電壓變壓器供電，根據需要，電源模塊可采用帶有失壓延時功能的高可靠性開關電源，具有失壓延時功能。在電網失電時，開關

13、電源的電壓輸出的延時時間大于3秒，保證保護裝置在短時失電時能正常工作，并啟動失壓保護和記錄電網失電的故障信息。本開關電源模塊有效的解決了以往因交流供電而當電網失電保護即不能正常工作的缺點！五. 保護原理及整定說明5.1 短路保護5.1.1 保護原理對開關負載側任一相出現(xiàn)的短路故障，本裝置設置短路保護，當出現(xiàn)短路故障時瞬時跳閘。短路保護原理可選擇鑒幅原理。1短路保護的定值單如下:定值定值范圍步長短路保護投退投/退/短路閉鎖投/退/短路倍數(shù)定值1-8倍1倍短路保護延時2整定說明短路電流的整定值一般設為線路額定電流的5-8倍，時間整定為0秒。鑒幅式：某相電流幅值超過短路電流（額定電流×短路

14、倍數(shù)）時動作。5.2 過載反時限保護5.2.1 保護原理過載動作時間采用反時限實時計算，具有熱記憶特性，動作時間表如下：過載保護在倍額定電流時啟動，反時限特性公式如下：式中：k=負荷電流/額定電流，tp 為過載常數(shù)。Kx為過載系數(shù)。過載保護利用熱積累實現(xiàn)斷續(xù)過載情況下的過載保護，當負荷電流小于額定電流時，熱積累能量開始散熱。定值單及整定說明1過載保護的定值單如下： 定值定值范圍步長過載保護投/退/過載電流1-9999A1A2整定說明過載保護具有能量累積釋放功能，過載電流一般按照線路實際的額定電流整定，過載保護在倍過載電流時啟動，根據過載動作時間表進行動作，閉鎖90S后自動復位。5.3 三相不平

15、衡保護5.3.1 保護原理三相不平衡保護元件是在其中一相電流大于30A以上時才投入判別，不平衡判別系數(shù)為最大相電流減最小相電流再除以最大相電流后所得。1三相不平衡保護的定值單如下:定值定值范圍步長不平衡保護投退投/退/告警/不平衡系數(shù)30%-100%1%保護延時0s-240s1S 低電壓保護原理概述裝置包含一段低電壓保護，當線電壓小于低電壓保護定值時，低電壓保護經整定延時跳閘。低電壓保護在合位時投入。定值單及整定說明1 低電壓保護的定值單如下：定值定值范圍步長低電壓保護投退投/退/告警/低電壓定值50%99%1%低電壓保護時限0s240s1s2 整定說明低電壓定值一般整定為額定電壓的70%。

16、過電壓保護原理概述裝置包含一段過電壓保護，當任一線電壓或系統(tǒng)電壓大于過電壓保護定值時，過電壓保護經整定延時跳閘。定值單及整定說明1過電壓保護的定值單如下：定值定值范圍步長過電壓保護投退投/退/過電壓定值100%130%1%過電壓時限0s240s1s2整定說明過電壓定值一般整定為額定電壓的120%。 漏電閉鎖保護原理概述開關合閘前對供電線路對地絕緣情況進行檢測。當絕緣電阻低于下表的阻值時閉鎖合閘。當主電路絕緣阻值上升到閉鎖值倍時，自動解除漏電閉鎖。電壓等級380V660V1140V閉鎖阻值8 k+20%24k+20%42 k+20%定值單及整定說明定值定值范圍步長漏電閉鎖保護投退投/退/漏電閉鎖

17、電阻定值 溫度保護原理概述裝置具備在線測溫功能，當溫度大于設定值時，可選擇跳閘或告警。定值單及整定說明定值定值范圍步長溫度保護投/退/告警/溫度定值501001低電壓保護時限0s240s1s5.8 瓦斯保護5.8.1 原理概述 判斷井下瓦斯接點或濃度信號，作用于保護跳閘，可設定保護跳閘延時。瓦斯接點可接開動接點亦可接閉動接點，通過設置選擇動作接點屬性。5.8.2 定值單及整定說明 瓦斯保護的定值單如下定值定值范圍步長瓦斯投退投/退 /告警/瓦斯接點選擇開動/閉動/頻率/瓦斯?jié)舛?.1%-3.0%0.1%瓦斯延時5.9 風電閉鎖保護5.9.1 原理概述 判斷分電閉鎖接點信號，作用于風電閉鎖輸出，

18、可設定解鎖延時。5.9.2 定值單及整定說明 風電閉鎖保護的定值單如下定值定值范圍步長風電閉鎖投退投/退 /風電閉鎖開入開動/閉動/主控/解鎖延時當設為主控時，則本開關合閘后，經解鎖延時后，風電閉鎖輸出接點閉合，本開關分閘后，風電閉鎖輸出接點立即打開。當設為開動時，則只要保護運行，風電閉鎖輸出接點立即閉合。風電閉鎖無開入時，立即跳閘，并分閘閉鎖，直到風電閉鎖有開入時，經解鎖延時后解除閉鎖，分閘待機。當設為閉動時，則只要保護運行，風電閉鎖輸出接點立即閉合。風電閉鎖有開入時，立即跳閘，并分閘閉鎖，直到風電閉鎖無開入時，經解鎖延時后解除閉鎖，分閘待機。當設為關閉時，只要保護運行，風電閉鎖輸出接點立即

19、閉合，只有保護失電時才打開。 聯(lián)控原理概述裝置具備聯(lián)控功能，可實現(xiàn)級聯(lián)合閘或跳閘。定值單及整定說明定值定值范圍步長聯(lián)控投/退/程控延時0s100s1s反饋延時0s100s1s1 聯(lián)控功能：a) 可選擇“投入”或“退出”。b) “退出”表明將聯(lián)控功能關閉，即“單臺”運行，本臺合閘后不發(fā)出聯(lián)控信號。c) “投入”表明在本回路啟動后依照聯(lián)控時間參數(shù)發(fā)出聯(lián)機信號。2 程控延時：a) 在聯(lián)控功能設置為“投入”時，該參數(shù)起作用。b) 本回路合閘后，延遲“程控延時”后發(fā)出對另臺的聯(lián)機信號。c) 調節(jié)范圍：建議1-15秒。3 反饋延時：a) 在聯(lián)控功能設置為“投入”時，該參數(shù)起作用。b) 如果在啟動過程中，發(fā)

20、出聯(lián)機信號后，經過“反饋延時”后仍未檢測到另臺設備合閘，則判定為“聯(lián)機失敗”。聯(lián)機成功后，檢測到被聯(lián)機的另臺設備分閘后，延遲“反饋延時”后分斷本回路。c) 調節(jié)范圍：建議0-10秒。六 試驗功能保護功能試驗可擇保護試驗或傳動試驗。1. 電流試驗：a) 包括短路、過載保護等電流回路的試驗。b) 合閘之后不做“電流試驗”，因為開關合閘之后會可能有實際電流存在，無法與試驗電流區(qū)分。2. 漏電試驗：a) 漏電試驗需要接入外圍試驗電阻(R2)來實現(xiàn)。3. 傳動試驗：保護裝置在無故障情況或不具備模擬試驗的條件下,可以進行合閘傳動或跳閘傳動,以便檢測保護的合閘回路或跳閘回路是否正常。七 用戶接線說明1、 按

21、照本說明書的附圖僅供用戶參考,用戶可以根據實際需要進行合理調整；2、電流傳感器為空心的電流互感器，直接穿在三相電纜出線上。需要注意一次電流從灌封面流入，而且L1、L2 接線順序要一致L1 分別接保護裝置的IA、IB、IC、而L2 全接電流中性點In。3、電壓傳感器信號由變壓器提供線電壓、三相相電壓（額定輸入保護裝置的電壓為10V），即變比為380/10（或者660/10、1140/10，容量），UA、UB、UC三相接線應與三相電流一一對應且極性一致。4、瓦斯傳感器由可測量瓦斯?jié)舛鹊膫鞲衅鬏敵?00-1000Hz的頻率，對應0-4%的瓦斯?jié)舛?，保護裝置采集頻率后轉化為相應的瓦斯?jié)舛龋瑥亩鴮崿F(xiàn)瓦斯

22、檢測及保護（瓦斯輸入口是標準的頻率輸入接口，要求輸入驅動能力為電流約10mA，電阻250 歐姆左右；輸入范圍200-1000Hz，對應0-4%的瓦斯?jié)舛龋?、鍵盤（按鈕）共四個：“上行”、“下行”、“確定”、“復位”，也可根據用戶實際需要對鍵盤數(shù)量進行調整。通過簡單操作可隨時對保護裝置的保護功能進行整定，當保護裝置裝入隔爆型電磁啟動器開關器后，除可以通過窗口觀察到顯示屏上的各種信息外，通過在開關本體上的按鈕也可在現(xiàn)場不打開開關外殼的情況下完成對保護裝置的各種保護功能的整定及試驗，使之真正實現(xiàn)保護裝置的智能化。本保護裝置還帶有遙控操作功能，用遙控器對保護裝置進行操作，對現(xiàn)場調試非常方便。6、

23、裝置電源供電：模塊的允許供電范圍為100-220V，鑒于井下電網供電實際情況，對電源模塊供電額定電壓建議為220V/20W；7、 關于漏電試驗，按外圍圖接好，可以在保護裝置“保護試驗”界面下操作由程序自動投入完成。此外，如有必要也可以通過門上按鍵，人為按SB7 完成。八 人機接口系統(tǒng)的使用方法本裝置人機接口顯示為中文顯示，操作簡單直觀。用戶在閱讀完本說明書后即可以直接通過按鍵進行人機對話。但有幾點要說明如下：本裝置具有確認、上行、下行、復位四個操作鍵?！按_認鍵”用于確認操作，如進入各級菜單、整定定值、查看事件記錄等?！吧闲墟I或下行鍵”用于移動光標位置或進行數(shù)值調整?！跋滦墟I”連續(xù)按下3秒鐘后，

24、將鎖定當前顯示內容，不在自動循環(huán)顯示，此時用戶可以通過“上行鍵”或“下行鍵”選擇自己要查看的參數(shù)欄目。如要再次循環(huán)顯示，則再次按下“下行鍵”3秒鐘后又可以進行循環(huán)顯示?！皬臀绘I”用于對故障狀態(tài)復位，故障動作后，一定要對保護復位后才能進行合閘操作，否則保護認為故障一直存在將拒絕合閘！國辰電氣2007-06-0112: 18: 288.1 實時循環(huán)顯示菜單說明說明:顯示公司名稱及當前時間。不平衡： 0%A相電流：0400AB相電流：0400AC相電流：0400A說明: 實時顯示本電磁啟動器三相負荷電流，及三相不平衡率。AB線電壓：0660V BC線電壓：0660VCA線電壓：0660V說明: 實時

25、顯示本電磁啟動器三相線電壓。如設置為單系統(tǒng)電壓接入方式則無本菜單的顯示。說明: 實時顯示本電磁啟動器的系統(tǒng)電壓聯(lián)控狀態(tài)絕緣電阻: >200K系統(tǒng)電壓： 0660V電度: 99999999KWh、有功功率、功率因數(shù)和計算電度等。說明: 當開關在分閘狀態(tài)下的顯示內容。瓦斯?jié)舛龋?正常風電閉鎖： 正常說明: 實時顯示本電磁啟動器的開關量輸入情況及裝置溫度。菜單中的八個方框分別表示八個開關量輸入狀態(tài)，從左至右分別表示為瓦斯輸入、遠方分勵、風電閉鎖、開關位置、備用4、備用3、聯(lián)控合閘輸入、聯(lián)控返回信號。 裝置在交流顯示菜單下，用戶可以用按“下行”鍵在循環(huán)顯示狀態(tài)下進行翻頁顯示。常按“下行”鍵3秒鐘

26、，裝置即停止循環(huán)顯示，停留在當前顯示界面，用戶可以通過按“下行”鍵進行翻頁顯示。8.2 主菜單操作說明裝置在正常運行顯示下，按“確認”鍵后，即顯示主菜單結構，進入主菜單后，通過按“下行”鍵移動顯示屏中的到相應的子級菜單名稱前，然后在按“確認”鍵即可進入相應的子菜單。保 護 設 置 參 數(shù) 設 置 運 行 記 錄 時 間 設 置 廠 家 參 數(shù) 裝 置 復 歸 保 護 試 驗 退 出額定參數(shù) 短路保護 過載保護 不平衡保護 欠壓保護 過壓保護 漏電閉鎖溫度保護瓦斯保護風電閉鎖聯(lián)控設置 退 出裝置在主菜單顯示下，選擇“保護設置”按“確認”鍵后，即顯示保護設置菜單結構，進入后，通過按“下行”鍵移動顯

27、示屏中的到相應的子級菜單名稱前，然后在按“確認”鍵即可進入相應的子菜單。裝置在定值菜單顯示下，按“下行”鍵選擇要整定的項目后，按“確認”鍵選中要修改的內容變?yōu)楦吡?，在通過按“下行”鍵進行修改，然后再按“確認”鍵對修改的內容進行保存。額定電壓 660V額定電流 0630A退 出短路保護 投入 短路閉鎖 退出短路倍數(shù) 08倍退 出過載保護 投入過載電流 0020A退 出不平衡保護 投入不平衡系數(shù) 50%動作時間 0001S退 出欠壓保護 投入 欠壓系數(shù) 70%動作時間 0005S退 出過壓保護 投入 過壓系數(shù) 120%動作時間 0005S退 出漏電閉鎖 投入退 出溫度保護 跳閘退 出瓦斯保護 投入

28、瓦斯輸入 開動瓦斯?jié)舛?2.000%退 出風電閉鎖 投入閉鎖開入 開動退 出聯(lián)控 投入退 出裝置地址 0001 CAN 20K 485 300BPS 電壓接入 單線 背光控制 15分 切屏時間 0005S 退 出在裝置與分站通信時應對裝置地址進行設定。裝置地址范圍均為0254。CAN、485波特率設定用于和分站通訊時設定通信速度。電壓接入方式設定按照實際電壓接入情況進行設定，主要有三相、三相加系統(tǒng)電壓、單系統(tǒng)電壓三中接入方式。保護事件記錄 設備運行記錄 清除事件記錄 清除運行記錄 清除電度記錄退 出當前記錄共04條退出 查詢在選擇保護事件記錄時，會顯示裝置當前一共存儲多少條記錄，按“確認”鍵可進一步查詢詳細的保護事件記錄，按“移位”鍵即退出保護事件查詢。64/01 短路動作 2007-06-01 3000A12 : 28 : 58 C相退出 查詢64/01：表示最大動態(tài)存儲64條保護事件記錄，當前畫面顯示的是第一條記錄。短路動作：表示記錄的動作類型。C相：表示動作相別2007-06-01,12:28:58：表示當前畫面發(fā)生的故障時間為2007年6月1日12點28分58秒。動作電流：3